土壤粒径对极度干旱胁迫下长春花的影响

通过比较草炭土、黄粘土、草炭—黄粘混合基质的粒径组成和土壤样品含水率的变化,分析了黄粘土对长春花土壤保水特性的影响。研究结果表明：极度干旱条件下,随着土壤粘粒比重的增加,长春花叶片的相对含水量、地上地下生物量比值、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用率及可溶性糖的含量都随之增高;完全黄粘土中长春花的水分利用率达到6.975 2 μmol·mmol^-1,为完全草炭土的2倍,可溶性糖中蔗糖的含量也增加到2.614 5 mg·g^-1,海藻糖的含量为0.566 9 mg·g^-1;土壤的保水率也显著增加了30%以上。土壤基质中黄粘土的比例越高,土壤保水性越好,可以为长春花提供更多的有效水。在极度干旱胁迫下,纯黄粘土更适合长春花的生存。     

橡胶树胶乳高表达热激蛋白HbHSP90.4基因抗逆功能分析

为了分析热激蛋白90（HSP90）基因在橡胶树（Hevea brasiliensis）逆境胁迫和激素转导中的作用,利用PCR技术从橡胶树品种热研73397胶乳中克隆得到HbHSP90.4基因全长cDNA序列,该基因含有1个2 451 bp开放阅读框（ORF）,编码816个氨基酸。生物信息学分析结果表明,HbHSP90.4含有HSP90 superfamily和HATPase superfamily结构域,属于HSP90家族成员。系统进化分析发现该蛋白与木薯MeHSP90具有较近的亲缘关系。亚细胞定位预测显示HbHSP90.4基因定位在内质网。qRT-PCR结果表明HbHSP90.4基因主要在橡胶树胶乳中表达。干旱、冷胁迫、橡胶树白粉菌侵染、H₂O₂和MeJA处理均可促进胶乳HbHSP90.4基因上调表达,而其在ETH、SA和ABA处理中均呈现显著下调表达。构建植物表达载体HbHSP90.4-mScarlet,为进一步的转基因植物的做成准备了材料。本研究为阐明胶乳HbHSP90.4基因响应橡胶树逆境胁迫过程和植物激素信号传导途径分子调控机制奠定坚实基础。     

薇甘菊叶片对光反射、透射和利用效率及其与同群落植物之比较研究

该文对薇甘菊及其所在群落内19种植物(草本和木本)的叶片透射率、反射率和光合特征指标进行了测定, 结果表明:薇甘菊与其它植物透射和反射图谱的变化趋势都比较相近, 在各个光学特征指标与光合相关指标的相互关系中, 薇甘菊并没有表现出区别于同一群落内其它植物的特征。从平均值来看, 200-800 nm下叶片反射率和透射率由大到小依次为: 薇甘菊>草本植物>木本植物, 薇甘菊各光学植被指标(SR680、SR750和PRI)均低于其它植物的平均值, 但是其光合能力(光利用效率、水分利用效率、电子传递速率和净光合速率)与其它植物接近或稍高。而且, 薇甘菊夏季叶片反射和透射率明显高于冬季, 这有利于散失夏季过多光照和充分利用冬季短缺光照。薇甘菊叶片的上述光学特征, 可能是其生长于其它植物表面强光照环境的一种适应性表现, 有利于其在入侵地快速生长。     

宁夏枸杞PLA基因家族cDNA片段的克隆及其生物信息学分析

苯丙氨酸解氨酶(PAL,EC 4.3.1.5)是一种主要的调控酶,在植物体内通过催化L-苯丙氨酸生成肉桂酸来联系初级和次级代谢。本文以宁夏枸杞为材料,利用序列同源原理设计简并引物和RT-PCR技术得到4条PAL基因片段,并对其进行生物信息学分析。结果表明,该家族的cDNA片段长为1 162~1 183 bp,推导编码554~561个氨基酸,蛋白分子量为60.681~61.250 kD,等电点为7.02~7.71。枸杞PAL基因家族彼此间的氨基酸序列变异度为0.005%~0.336%。氨基酸序列和结构分析显示PAL基因家族有一个保守区域,即屏蔽结构域,以及一个活性位点——苯丙氨酸/组氨酸解氨酶位点。LyPAL1~3蛋白很可能定位在线粒体,而LyPAL4蛋白很可能定位在细胞质。二级结构和三级结构进行预测,发现LyPAL1蛋白中无规则卷曲179个,α螺旋和β折叠分别306和30个,延伸链46个。系统进化分析表明,枸杞LyPAL1~3基因与辣椒的PAL基因具有很高的同源性,而枸杞LyPAL4基因与碧冬茄属的三种植物(Petunia axillaris,Petunia x hybrid,P exserta)具有很高的同源性。这4个基因已在GenBank上注册,基因序列登录号为KC759153~KC759156。4个LyPAL基因的克隆为进一步研究宁夏枸杞类黄酮等次级代谢物的合成分子机制研究奠定了基础。     

薇甘菊叶片对光反射、透射和利用效率及其与同群落植物之比较研究

该文对薇甘菊及其所在群落内19种植物（草本和木本）的叶片透射率、反射率和光合特征指标进行了测定,结果表明：薇甘菊与其它植物透射和反射图谱的变化趋势都比较相近,在各个光学特征指标与光合相关指标的相互关系中,薇甘菊并没有表现出区别于同一群落内其它植物的特征。从平均值来看,200—800nm下叶片反射率和透射率由大到小依次为：薇甘菊〉草本植物〉木本植物,薇甘菊各光学植被指标（SR680、SR750和PRO均低于其它植物的平均值,但是其光合能力（光利用效率、水分利用效率、电子传递速率和净光合速率）与其它植物接近或稍高。而且,薇甘菊夏季叶片反射和透射率明显高于冬季,这有利于散失夏季过多光照和充分利用冬季短缺光照。薇甘菊叶片的上述光学特征,可能是其生长于其它植物表面强光照环境的一种适应性表现,有利于其在入侵地快速生长。     

增温对川西北亚高山高寒草甸植物群落碳、氮含量的影响

采用开顶式生长室（OTC）模拟增温实验,研究了川西北亚高山草甸植物群落碳、氮含量对温度升高的响应。由于OTC的增温作用,在整个生长季内,地温（15 cm）、地表温度和气温(30 cm)的平均值在OTC内比对照样地分别高0.28、0.46和1.4℃,OTC内土壤相对含水量也明显减少,低于对照样地5.49%。受增温及土壤含水量减少的影响,一年后,植物群落的生物量积累和碳、氮含量发生了明显的改变。除10月份OTC内地上鲜体生物量略高于对照样地外,OTC内地上鲜体生物量和根系生物量与对照样地相比,都出现了不同程度的减少;OTC内植物群落地上活体的碳浓度在整个生长季高于对照样地,而氮浓度低于对照样地;OTC内植物群落地下活根的碳浓度在整个生长季高于对照样地,并且在8月份统计检验显著,而氮浓度却低于对照样地;OTC内植物碳库在整个生长季较对照样地有不同程度的增加,增幅范围为0.90%～5.65%,而OTC内植物氮库较对照样地有不同程度的减少,减幅范围0.40%～1.28%。     

八种菊科外来植物种子形态与生理生化特征的差异

种子繁殖是菊科植物延续后代的主要途径。目前在菊科植物中出现了大量的有害入侵植物,有鉴于此,选择典型的6种入侵植物和2种非入侵植物对其种子表面形态特征、种子千粒重、种子萌发特性、种子激素和单宁等代谢产物进行测定,试图对这些菊科入侵植物的入侵原因进行探讨。所选择的植物包括：取种于温带的入侵植物假苍耳（Ira xanthifolia Nutt）、豚草（Ambrosia artemisiifolia L．）、三裂叶豚草（Ambrosia triirla L．）和非入侵植物波斯菊（Cosmos bipinnata Cav、）;亚热带的入侵植物薇甘菊（MikaniamicranthaH．B．K、）、紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum Spreng）、飞机草（Chromolaena odoratum（L．）R．M、Kingand H．Robinson、）和非入侵植物金光菊（Rudbeckiaserotina（syn、R．hirta））。结果表明,在传播方式上,入侵植物比非入侵植物传播方式较为高等且多样化,薇甘菊、飞机草、紫茎泽兰均具有冠毛且种子轻小,适于风力传播;豚草和三裂叶豚草具有钩刺,易被人或动物携带;假苍耳种子较小且容易和北方的谷类等作物种子混杂,增加了人类活动传播的机会;而非入侵种金光菊和波斯菊种子较大,主要靠重力传播。在种子萌发率上,出现了南高北低的现象,这可能与种子的休眠有关,种子萌发速率在入侵种和非入侵种中平均为3d,两者并没有明显的区别。在种子生理生化特性上,种子GA和LAA含量在入侵种和非入侵种中区别不大,平均值分别在0.9～5wg／g和0．079～0．3μg／g之间;单宁含量出现南高北低现象,但在入侵种和非入侵种之间没有规律。所以在简单的风干种子的激素和单宁含量、种子萌发速率上并不能揭示出入侵种的快速占领新生境的能力。     

紫茎泽兰生长发育过程中糖、激素、单宁、黄酮的变化

采用高效液相和分光光度法对紫茎泽兰不同发育阶段（种子,芽,幼苗和成株）糖、激素、单宁及总黄酮含量差异进行了研究。结果表明：不同糖类的变化。紫茎泽兰的葡萄糖含量以芽最高,为6.93%;而种子（0.16%）、幼苗（1.27%）、成株(1.07%)均明显低于芽阶段;同样,紫茎泽兰中蔗糖含量芽较高,为2.68%,而种子（0.32%）、幼苗（0.52%）、成株(0.09%)均明显低于芽阶段。果糖含量的变化,最大值也是在芽阶段（3.28%）,其次为种子阶段（2.56%）,而种子和成株阶段均很低（0.14%和0.55%）。测定中,海藻糖、棉子糖、甘露糖的含量差别很大,仅种子阶段测定出3种糖的含量,结果表明差别不大,依次为0.04%、0.04%、0.03%。激素类的变化。在不同发育阶段,紫茎泽兰芽阶段吲哚乙酸（IAA）含量较高,达到14.20μg·g^-1 Dw ,比种子阶段高1.25μg·g^-1 Dw,是幼苗的1.63倍,成株阶段的5.55倍。紫茎泽兰赤霉素（GA）含量在不同发育阶段存在着明显的差异,而且种子的GA含量（901.11μg·g^-1 Dw）明显高于芽、幼苗和成株阶段,而以芽和幼苗阶段含量最低,分别为97.35和84.29μg·g^-1 Dw,成株阶段略高于芽和幼苗阶段,为280.50μg·g^-1 Dw。单宁类的变化：紫茎泽兰单宁变化差异明显,紫茎泽兰种子中单宁含量为1.98%,明显高于芽、幼苗和成株阶段（<0.30%）;总黄酮类的变化：紫茎泽兰总黄酮含量在发育过程中呈不断上升趋势。紫茎泽兰种子中总黄酮含量很微弱,为0.04%,而芽、幼苗和成株阶段的紫茎泽兰总黄酮含量均明显高于种子阶段,并且这3个阶段之间含量差别不大,分别为（0.60%、0.64%、0.62%）。这些结果说明,糖、激素、单宁及总黄酮含量与植物生长发育的基本规律和代谢过程的调控密切相关。     

外来有害植物种群扩散的综合测定方法

在外来有害植物试点调查的基础上, 结合外来有害植物的特点, 介绍了外来有害植物种群测定的样地选择和设置方法。对外来有害植物入侵生境条件、有性繁殖能力、无性繁殖能力及入侵现状评价、种群扩散测定的内容和计算方法进行了概括。并根据以上资料, 计算了外来有害植物综合分析指数, 分析外来有害植物入侵现状以及发展趋势, 为综合治理外来有害植物提供参考资料。     

果实风味的代谢基础及其调控机制研究进展

果实风味是重要农艺性状,基因组、代谢组、转录组等多组学联用技术的发展和应用,已相对系统地揭示了风味物质基础。这些物质代谢具有明显的器官、发育以及环境特异性调控的特点,其代谢机制的阐述是果品调控的重要研究热点问题。乙烯是植物生长发育过程中重要的信号分子,对果实风味物质的合成和代谢具有独特的调节作用。在近年来国内外果实风味物质研究的基础上,本文总结了果实风味的代谢基础、调控机制、风味物质对乙烯信号的响应以及生物信息学在果实风味研究中的应用。最后,对该方向未来的发展提出展望,以期为果实风味营养的提高和调控提供理论参考。